DE714340C - Schallverzugsrechner - Google Patents

Description

• Schallverzugsrechner Es sind Schallverzugsrechner bekannt, die es gestatten, den bei einer akustischen Ortung sich ergebenden Vorhaltewinkel zwischen dem wahren optischen Peilstrahl und dem ermittelten akustischen Peilstrahl zu bestimmen.
• Bei den bekannten Einrichtungen ist dei akustische Peilstrahl als ein mechanischer Getriebeteil körperlich nachgebildet und um den Beobachtungspunkt drehbar gelagert. Älit diesem akustischen Peilstrahl ist der optische Peilstrahl. der ebenfalls durch einen Getriebeteil körperlich nachgebildet ist, durch eine in ihrer Länge veränderbare Kathetenseite derart verbunden. daß diese Kathetenseite, der akustische und der optische Peilstrahl, zusammen ein Dreieck, nämlich das sog. Vorhaltedreieck ergeben. Das ganze Dreieck ist um den Beobachtungspunkt verschwenkbar. Bei dieser Verschwenkung bewegt sich der Endpunkt des optischen Peilstrahles, d.h. der optische Zielpunkt, auf einer Isugelfläche. Die Kugelfläche ist als eine Zeichenßäche ausgebildet, auf der sich der Kurs des beobachteten Flugzeuges aufzeichnen läßt, während das Vorhaltedreieck mit dem Horchgerät zusammen von den Bedienungsleuten des Horchgerätes dem Flugzeug nachgeführt wird.
• Die geschilderte bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß die Ä£ikrometerschraube, durch die die Verlängerung bzw. Verkürzung der Kathetenseite des Vorhaltedreicks entsprechend der Flugzeuggeschwindigkeit vorgenommen wird, mit dem ganzen Vorhaltedreieck zusammen auf der I(ugelfläche verschwenkt wird. Es ist für die schnelle und bequeme Bedienung des Verzugsrechners unbedingt anzustreben. daß eine derartige Einstellvorrichtung, -die die Flugzeuggeschwindigkeit angibt und die für den Nachtbetrieb mit einer besonderen Beleuchtungsvorrichtung versehen sein muß. an einem festen Ort des Verzugs rechners angeordnet ist.
• Gemäß der Erfindung wird dieses bei den bekannten Schallverzugsrechnern nicht berücksichtigte Erfordernis dadurch erfüllt, daß ein den Beobachtungspunkt des Schallverzugsdreiecks darstellender Getriebeteil in zwei I(oordinaten verschwenkbar und ein den einen Zielpunkt des Schallverzugsdreiecks darstellender und mit dem den Beobachtungspunkt darstellenden Getriebeteil starr verbundener Getriebeteil um eine durch den dritten Eckpunkt des Schall-erzugsdreiecks gehende senkrechte Nchse verschwenkbar und in einer horizontalen Geraclen um einen der Schallgeschwindigkeit proportionalen Betrag verschiebbar gelagert ist. Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen ist also bei der Einrichtung nach der Erfindung der Beobachtungspunt auf einer Kugelfläche verschwerkbar, wahrend der eine der beiden Zielpunkte bei einer einmal eingestellten Flugzeuggeschwindigkeit unverändert bleibt.
• In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• Um den feststechenden Fuß 80 eines Horchgerätes dreht sich das Gehäuse 81 bei den Ausschlägen während der Ermittlung des akustischen Seitenwinkels mit. Der akustische Höhenwinkel wird über die Welle 82 mit dem Bügel 83 in das Gehäuse eingeführt. Die Verbindung des Gelenks 84 am Bügel 83 mit dem Schnittpunkt der Fußachse H-H und der Verlängerung der Welle 82 ergibt die vom Horchgerät ermittelte Richtung der ankommenden Schallwelle. Durch dises Gelenk 84 ist der Schaft der Gabel 85 gelegt, deren Verzweigung an der Welle 87 im Gehäuse 86 angreift. n diese Gehäuse 86 ist noch eine zweite Welle 90 eingesetzt, die durch die beiden Zahnräder 89 und 88 mit der Welle 87 in Verbindung 8 steht. 17s hat sonach der Stab 91 auf der Welle 90 immer dieselbe Neigung nach oben wie die Gabel 85 nach unten. Das Gehäuse 80 ist durch Vermittlung des Lagers 92 in dem übergeordneten Gehäuse 93 drehbar eingehängt. Dieses übergeordnete Gehäuse trägt in den Lagerstellen 94-9-1 ein Bogennstück 95, in welchem das Ende des Stabes 91 mit einem Stein geführt ist. Diese Führung ist so ausgebildet, daß das Bogenstück sich um die Achse 94 dann dreht, wenn der Höhenwinkel und mit ihm der Stab 91 seine Neigung ändert. Das Gehäuse 93 wird in der Geradführung 96 von Träger 97 gehalten. n diesem Träger hängen also alle eben beschriebenen Teile. Er selbst wird vom Gehäuse 81 getragen und ist durch das Kugellager 98 im Gehäusehals gelagert. Das Gehäuse 93 ist so angeordnet. daß es nur in seinen Führungen 96 bei Drehung der Spindel 101, die auf die Mutter 100 mit dem Mitnehmerstab 99 wirkt, verschoben werden kann.
• Die Größe dieser Verschiebung wird durch den Zeiger 103 an dem Stein 100 auf der Skala 102 angezeigt. Auf dieser Skala 102 ist der Wert für die Flugzeuggeschwindigkeit einstellbar. Die Achse 94 verbindet nun durch die Kegelräder 104 und 105 das Bogenstück 95 mit der Tellerscheibe 106, deren Rand von außen durch die Fester 107 des Gehäuses 113 beobachtet werden kann. Jede Veränderung der Neigung des Bogenstückes 95 ist also an der Drehung der Scheibe 106 zu erkennen. Nun ist noch eine Antriebskurbel 108 außerhalb des Gehäuses 81 zur Verdrehung des Trägers 97 in seinem Lager 98 vorgesehen. Diese Kurbel 108 wirkt durch das Kegelrapaar 114 auf das Differentialgetriebe 109, welches mit dem Fuß 80 durch die Stirnräder 110 und 111 und durch die Räder 121 und 122 mit dem Träger 97 verbunden ist. Die Übersetzung der Räder ist dahei so gewählt, daß der Träger 97 und seine an ihm aufgehängten Teile in bezug auf den Fuß 80 in ihrer Lage stehenbleiben, wenn um ihn das Gehäuse 81 gedreht und die Kurbel 108 dagegen nicht gedteht wird. Nur durch die Betätigung der Kurbel 108 läßt sich der Träger 97 drehen.
• Die Arbeitsweise des Gerätes ist nun kurz folgende: Es wird auf der Skala 102 durch die Stellräder 124 die Spindel 101 so weit gedreht, bis der Zeiger 103 die gewünschte Flugzeuggeschwindigkeit auf der Skala 102 anzeigt. Während nun die Richtung des ankommenden Schalles laufend bestimmt wird und dabei die akustischen Höhenwinkel durch die Welle 82 und die akustischen Seitenwinkel durch die Drehung des Gehäuses 81 dem Rechner zugeführt wird, beobachtet der Bedienende des Rechners die Scheibe 106 durch die Fenster 107. Durch die Anderungen der Seiten- und Höhenwinkel wird das Bogenstück um seine Achse 94 gedreht und dadurch auch die Scheibe 706. Der Bedienende des Rechners dreht nun an der Kurbel 108 so lange im Drehsinne der Scheibe 106, bis sie zur Ruhe kommt. Dieser Zustand wird erreicht, wenn der Stab 91, der ja jetzt die optische Richtung anzeigt, nur in derjenigen Ebene sich bewegt, welche durch das Bogenstück 95 gebildet wird. Nach obiger Erläuterung bildet dann dieses Bogenstück die Horchdachebene nach, deren Spur immer zur Zielweg parallel liegt. Es zeigen also die Achse 94-94, die in die Spurrichtung weist. uiid mit ihr auch die Führungsschienen 96 und die Spindel 101 die wirkliche Richtung des vom Flugzeug zurückgelegten an.
• Da nun die Abmessungen so gehalten sind. daß die Strecke M-M' der Flugzeuggeschwindigkeit entsprecht und die Strecke M-84 der Schallgeschwindigkeit, so stellt das durch die Punkte M, M' und 84 nachgebildetet Dreieck das vom Dachebenenverfahren her bekannte Verhaltedreick dar. Es ist also die Richtung M-84 die akustische und M'-84 die gesuchte optische Richtung. die durch die Gabel 85 und das Gehäuse 8G in die optiscehn Höhen- und Seitenwinkel zerlegt wird.
• Die Welle 87 feitet den ermittelten oprischen Höhenwinkel von der Gabel 85 über die Kegelräder 115. 116 auf die Welle 117 weiter, von der sie in irgendeiner For. z. B. durch Teleskopspindeln nach Fernübertragern. weitergeführt werden können. Die Verdrehung des Gehäuses 86, welche mit dem optischen Seitenwinkel zusammenhängt, wird über die halsartige Verlängerung 119 des Gehäuses 8G weitergeleitet, von der der optische Seitenffinkel in ähnlicher Weise wie der optische Höhenwinkel, z. B. durch die Teleskopspindeln 112, abgeführt werden kann.

Claims (8)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Einrichtung zur Ermittlung der zu einer akustisch gewonnenen Peilrichtung eines bewegter Luftzieles gehörigen optischen Daten mit einem die Horchdachebene körperlich nachbildenden und in die IA:ursrichtung einstellbaren Gestänge, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Beobachtungspunkt des Schallverzugsdreiecks darstellender Getriebeteil in zwei Koordinaten verschwenkbar und ein den einen Zielpunkt des Schallverzugsdreiecks darstellender und mit dem den Beobachtungspunkt darstellenden Getriebeteil starr verbundener Getriebefeil um eine durch den dritten Eckpunkt des Schallverzugsdreiecks gehende senkrechte Achse verschwenkbar und in einer horizontalen Geraden um einen der Schallgeschwindigkeit proportionalen Betrag ver schielabar gelagert ist.
2. 2. Schallöverzugsrechnernach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein um den Fuß des Horchgerätes drehbar eingerichteter Gehäusemantel (8I) von der waagerechten Schwenkachse (82) der Hörtrichter in der Ouerrichtung durchzogen wird und bei der akustischen Seitenbestimmung im einen oder anderen Drehsinne mitgenommen wird, während die akustischen Höhenausschläge von einem in den Bogenteil (83) eines Bügels verlegten, der Spitze des nachgebildeten Dreiecks in der Horchdachebene entsprechenden Gelenkpunkt (84) aufgenommen werden und der hogenförmige Biigel aus dem innerhalb des Gehäusemantels liegenden Teil der Trichterachse (82) gebildet ist.
3. 3. 5 challverzugsrechner nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet daß zum Gelenkpunkt (84) am Bügelteil der horizontalen Trichterdrehachse ein im Geschwindigkeitsdreieck die optische Richtung darstellenden Schaft einer Gabel (85) geführt ist, deren Verzweigung an einer in Höhe der Trichterdrehachse gelegenen Gebelachse (87) angreift, die ihrerseits in einem als Gabelträger dienenden Gehäuse (86) gelagert ist, welches an einem übergeordneten Gehäuse (93) um seine senkrechte Achse drehbar aufgehängt ist; das Gabelträgergehäuse (86) enthält eine zur Gabelachse parallel liegende Welle (9o), die von der Gahelachse mittels Stirn räder (88,89) mit derselben Winkelgeschwindigkeit bewegt wird und von der ein senkrechter, in einen Führungsstein endigender Stab (91) ausgeht, der unter demselben Winkel nach oben weist wie der Gabel schaft nach unten; der Führungsstein bewegt sich bei der Flugzeugpeilung ungehindert in einer die Horchdachebene nachbildenden Bogenführung, sofern die Drehachse (94) für die Bogenführung die in dem übergeordneten Gehäuse (93) gelagert ist, vom Bedienungsmann in die richtige Zielwegrichtung gedreht wird, während bei noch nicht richtig ermittelter Spur die Bogenführung um ihre Drehachse (94) ausschwenkt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch den Gabelträger (86) und den Bogenführungsträger (93) gebildeten Gehäuse als Ganzes in einer Geradführung (96) eines Hauptträgers (97) aufgehängt sind, der seinerseits in Kugeln (98) vom Halslager des Gehäusemenalts (8I) getragen wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Bogenführungsträger (93) ein senkrechter, in eine Schraubenmutter (ion) mit Skalenmarke (Io3) endigender Mituehmerstab (99) angesetzt ist und die Mutter von einer mit einem Drehknopf (124) versehenen Spindel (101) durchdrungen wird, derart, daß bei der Drehung der Spindel im einen oder anderen Drehsinne die beiden ineinander und am Hauptträger hängenden Gehäuse an der Geradführung des Hauptträgers sich verschieben und damit auch die durch die Gehäusesäule gelegte lotrechte Mittelachse (H'-H') gegenüber der Achse (H-H) des Gehäusemantels des Rechners eine Lageverlinderung erfährt, die dem Wert für die Flugzeuggeschwindigkeit entspricht, der an einer der Marke der Schraubenmutter zugeordneten Skala (102) ablesbar ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch I bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß um den vom übergeordneten Gehäuse (93) zur Marke führenden Mitnehmerstab eine Hohlachse gelegt ist, die eine waagerecht liegende fensterartig (I07) abgedeckte Tellerscheibe (ro6) trägt, und diese Hohlachse über $Winkelräder (104, 105) mit der Achse (94) der Bogetiführung im Gehäuse (93) in Eingriff steht, so daß jede Neigungsveränderung der - Bogenführung auf die Stellung der Tellerscheibe sich überträgt.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch r bis 6 gekennzeichnet durch eine außerhalb des Gehäusemantels des Rechners liegende und somit zugängliche Antriebskurbel (I08) für die Drehung des Hauptträgers (97) im Hals (98) des Gehäusemantels. die über ein Differential.getriebe (109 1 14 wirkt, das über Stirnräder (110, 111 bzw.

   121, 122) sowohl mit dem Fuß (80) des Horchgerätes als auch mit dem Hauptträger in einem solchen Übersetzungsverhältnis in Verbindung gebracht ist, daß der Hauptträger samt seinen an ihm aufgehängten Teilen in bezug auf den Gerätefuß dann unbeweglich bleibt, wenn, ohne die Kurbel zu betätigen, der Gehäusemantel gedreht wird, daß der Hauptträger nur bei Betätigung der Kurbel gedreht werden kann, was so lange im Drehsinne der Tellerscheibe zu geschehen hat. bis dieselhe ihre Ruhestellung eingenommen hat.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch I bis 7. dadurch gekennzeichnet daß die Drehung der Gabeiwelle (87) im Gabelträger (86) und damit die Werte für den optischen Höhenwinkel über Winkelräder (115, 116) und Teleskopindeln (118) und die Drehung des Gegelgehäuses (86) und damit die Werte für den optischen Seitenwinkel über Teleskopindeln (112) auf Fernübertrager übergeleitet werden.